改进型传递矩阵法的多穿孔率复合微穿孔板吸声性能研究

发布时间：2021-03-17 23:31

　　针对传统单层微穿孔板吸声体吸声带宽较窄的不足,本文研究了多穿孔率复合微穿孔板的吸声性能优化作用。基于体积流连续原理,采用改进型传递矩阵法,推导了多穿孔率复合微穿孔板吸声系数公式,探讨了多穿孔率对吸声性能的影响。数值仿真和实验验证表明,多穿孔率复合微穿孔板较传统单层板有更好的吸声带宽,不同穿孔率分布对微穿孔板吸声结构最大吸声系数的影响显著。 

【文章来源】：机械科学与技术. 2020,39(11)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

单层微穿孔板吸声结构的传统等效图

Lee等[16]提出传递矩阵法可以应用到微穿孔板吸声结构的吸声性能分析,并提出相关数学模型。该数学模型从基础的声学单元分析开始,其单元总传递矩阵为单位微孔传递矩阵[P]i与空腔传递矩阵[S]i的连乘。图2所示的是微穿孔板结构中板的声学单元及其等效电路,输入端为单元的声学量声压P1和声速v1,而输出端为系统后部的声学量声压P2和声速v2,Zs为板上微孔的声阻抗,Zb为空气声阻,构建一个基于传递矩阵的传递函数。在单层微穿孔板中,微孔部分的传递矩阵[P]1为

为了拓宽微穿孔板的吸声带宽并改善共振峰间吸声性能,本文应用多孔径并联结构,考虑到现在激光打孔技术较为成熟,将打孔的直径将缩小至0.1 mm,实现对超微孔径的进一步研究。根据钱玉洁[11]的研究成果可知,多孔径并联吸声结构与文献[1]的单层板吸声结构基本相同,唯一的不同之处在于多孔径并联吸声结构具有两种不同孔径的微孔。本文在文献[11]基础上作出改进,只考虑穿孔率单一因素的影响,同时排除不同板分布所造成的影响,因此两种穿孔直径d是相同,并设定到超微值0.1 mm,即d1=d2,下标1和2仅用来区分于穿孔率不同的微孔,微孔在板的两侧以不同的穿孔率均匀地排列。如图3所示,d1和d2分别表示两种孔径微孔的穿孔直径,b1和b2分别表示两种孔径微孔的孔中心间距, v - 为板内一侧的平均声速,通过两种排列微孔的孔中心间距不同来更为直观地展示出来两种穿孔率局部排列。图4给出了这两种不同穿孔率微孔的俯视图。


本文编号：3087906